弧形構(gòu)件冷彎工藝及平面內(nèi)承載力研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大跨度空間結(jié)構(gòu)是目前發(fā)展最為迅速且結(jié)構(gòu)形式豐富多樣的體系，導(dǎo)致眾多行業(yè)對于弧形構(gòu)件的需求量在不斷增加，例如能源行業(yè)中石油和天然氣的管道運(yùn)輸、大型體育場館的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和海洋平臺等。構(gòu)件經(jīng)歷熱彎或冷彎成形工藝生成所需要的形狀，特別是冷彎成形工藝所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力以及材性的改變受到普遍關(guān)注。然而，無論按照何種方式進(jìn)行彎曲，彎曲后的構(gòu)件都會(huì)伴有回彈和殘余應(yīng)力的產(chǎn)生，使得最終弧形構(gòu)件中的殘余應(yīng)力分布和回彈量的真實(shí)值與設(shè)計(jì)值之間會(huì)存

2、在一定的誤差，這樣不僅會(huì)影響現(xiàn)場的安裝精度，而且構(gòu)件中的殘余應(yīng)力也會(huì)對整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載力產(chǎn)生不利影響。近年來，一些學(xué)者針對冷彎構(gòu)件的成形技術(shù)和成形工藝進(jìn)行了研究，并得出了一些重要的數(shù)據(jù)和結(jié)論，但是還沒有學(xué)者或相關(guān)規(guī)范采用連續(xù)多段和中間頂彎的彎曲工藝來對構(gòu)件的彎曲過程進(jìn)行研究。
　　本課題選用圓形截面鋼管作為研究對象，采用中間頂彎的方法，通過數(shù)值模擬分析來研究不同的工藝參數(shù)對彎曲后弧形圓管構(gòu)件質(zhì)量的影響情況。本課題重點(diǎn)進(jìn)行了以下幾個(gè)方

3、面的研究工作：
　　（1）建立冷彎鋼管有限元模型，并確定其本構(gòu)關(guān)系。
　?。?）通過對鋼管的一段和多段彎曲進(jìn)行有限元分析，研究彎曲后鋼管的殘余應(yīng)力、殘余應(yīng)變、壁厚、橢圓度和成形矢高的分布情況。
　?。?）研究三個(gè)冷彎工藝參數(shù)（包括油缸位移加載量、頂板弧度以及支承間離）對鋼管成形后各項(xiàng)指標(biāo)的影響情況。
　　（4）研究弧形構(gòu)件的荷載類型。
　　（5）考慮初始缺陷，對彎曲后弧形構(gòu)件的平面內(nèi)穩(wěn)定性進(jìn)行研究。